發(fā)布時間：2019-06-29 18:58

【摘要】："土拱效應(yīng)"在提高樁承式路堤承載能力方面發(fā)揮著重要的作用�，F(xiàn)今關(guān)于"土拱效應(yīng)"的研究主要采用現(xiàn)場原型試驗和數(shù)值模擬及其在此基礎(chǔ)上的理論計算。借助于傳統(tǒng)的光彈試驗技術(shù),研制出一種直徑3 mm、透明度較高的聚碳酸酯光彈顆粒,用于近似模擬樁承式路堤中的土顆粒,通過自制的加載裝置和光測力學(xué)圖像處理系統(tǒng),實現(xiàn)多種條件下路基內(nèi)部應(yīng)力分布的可視化,重點觀測模型內(nèi)部力鏈網(wǎng)格的產(chǎn)生、分布及變化規(guī)律,試驗結(jié)果表明:填土高度會對土拱的形成及形狀產(chǎn)生極大影響,填土高度太小,斜向力鏈會因缺乏擴展空間無法閉合而不能形成拱結(jié)構(gòu),隨填土高度增加,土拱由三角拱向半圓拱或梯形拱過渡;荷載的大小變化不會影響土拱效應(yīng)的出現(xiàn),但會對土拱的結(jié)構(gòu)形狀產(chǎn)生較大影響;隨樁距比的增大,土拱由三角拱向半圓拱或多拱演化,當樁距比大于3∶1時,土拱效應(yīng)開始減弱直至消失,路堤承載能力大幅下降。
[Abstract]:Soil arch effect plays an important role in improving the bearing capacity of pile-supported embankment. At present, the research on "soil arch effect" mainly adopts field prototype test and numerical simulation and its theoretical calculation on this basis. With the help of traditional photoelastic test technology, a kind of polycarbonate photoelastic particles with high transparency of 3 mm, in diameter has been developed, which can be used to approximately simulate the soil particles in pile-supported embankment. Through the self-made loading device and photometric image processing system, the visualization of stress distribution in subgrade under various conditions is realized, and the generation, distribution and variation of force chain grid in the model are observed. The test results show that the filling height will have a great influence on the formation and shape of the soil arch, the filling height is too small, and the oblique force chain will not be able to form the arch structure because of the lack of expansion space. With the increase of the filling height, the soil arch will transition from the triangular arch to the semicircular arch or ladder arch. The change of load will not affect the appearance of soil arch effect, but will have a great influence on the structural shape of soil arch. With the increase of pile distance ratio, the soil arch evolves from triangular arch to semicircular arch or multiple arch. When the pile distance ratio is greater than 3: 1, the soil arch effect begins to weaken and disappears, and the bearing capacity of embankment decreases greatly.
【作者單位】： 華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院;華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國家重點試驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金項目(51208211) 中央高�；�本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目(2014ZZ0011) 亞熱帶建筑科學(xué)國家重點實驗室自主研究課題(2013ZC18)
【分類號】：U416.12

【參考文獻】

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1 鄭俊杰;賴漢江;董友扣;張軍;;樁承式路堤承載特性顆粒流細觀模擬[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年11期

2 劉吉福;路堤下復(fù)合地基樁、土應(yīng)力比分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2003年04期

3 陳仁朋;賈寧;陳云敏;;樁承式加筋路堤受力機理及沉降分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2005年23期

4 蔣良濰;黃潤秋;蔣忠信;;黏性土樁間土拱效應(yīng)計算與樁間距分析[J];巖土力學(xué);2006年03期

5 楊榮偉;程曉輝;;光彈顆粒材料的直剪實驗研究[J];巖土力學(xué);2009年S1期

6 費康;陳毅;王軍軍;;樁承式路堤土拱效應(yīng)發(fā)揮過程研究[J];巖土力學(xué);2013年05期

7 許朝陽;周健;完紹金;;樁承式路堤承載特性的顆粒流模擬[J];巖土力學(xué);2013年S1期

8 芮瑞;黃成;夏元友;胡港;夏曉龍;;砂填料樁承式路堤土拱效應(yīng)模型試驗[J];巖土工程學(xué)報;2013年11期

【共引文獻】

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1 李志斌,葉觀寶,徐超;水泥土攪拌樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的對比分析[J];地下空間與工程學(xué)報;2005年03期

2 吳昌將;張子新;;邊坡工程中抗滑樁群樁土拱效應(yīng)的數(shù)值分析[J];地下空間與工程學(xué)報;2007年S1期

3 耿建勛;耿永常;張克緒;;水平土拱效應(yīng)在護壁樁設(shè)計中的應(yīng)用[J];地下空間與工程學(xué)報;2009年04期

4 梁文文;王成;;抗滑樁的樁間土拱效應(yīng)問題研究[J];地下空間與工程學(xué)報;2010年S2期

5 賴天文;;不同基礎(chǔ)下夯實水泥土樁樁土應(yīng)力比的試驗研究[J];城市道橋與防洪;2010年07期

6 賴天文;;路堤下水泥土擠密樁樁土應(yīng)力比的試驗研究[J];城市道橋與防洪;2010年10期

7 賈建華;王士杰;奚進泉;張毅;;儲罐下碎石樁復(fù)合地基工作性狀的數(shù)值分析[J];河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2009年02期

8 秦艷婷;王士杰;杜光乾;朱常志;;深基坑樁錨支護結(jié)構(gòu)樁間距的確定[J];河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年03期

9 章定文;劉松玉;;路堤荷載下DJM-PVD復(fù)合地基固結(jié)特性數(shù)值分析[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年05期

10 左威龍;王磊;;路堤荷載下帶樁帽剛性樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比分析[J];防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報;2009年03期

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1 劉吉福;;路堤下復(fù)合地基“三等沉區(qū)模型”[A];第九屆全國巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

2 雷學(xué)文;陳凱杰;;樁-網(wǎng)復(fù)合地基承載及變形特性的有限元分析[A];第九屆全國巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

3 俞建霖;朱普遍;劉紅巖;龔曉南;;基礎(chǔ)剛度對剛性樁復(fù)合地基性狀的影響分析[A];第九屆全國巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

4 王家全;周健;叢林;鄧益兵;;高填方加筋新舊路堤現(xiàn)場試驗與數(shù)值模擬分析[A];第十一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2010年

5 蔡德鉤;葉陽升;閆宏業(yè);張千里;何華武;;高速鐵路軟土地基樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及加筋網(wǎng)墊計算方法[A];第十四屆中國科協(xié)年會第13分會場：軟土路基工程技術(shù)研討會論文集[C];2012年

6 李騫;李寧;任堂;雷光宇;;汶川地震紫坪鋪進水塔的動態(tài)響應(yīng)研究[A];現(xiàn)代水利水電工程抗震防災(zāi)研究與進展(2013年)[C];2013年

7 朱朝輝;;建立考慮土拱效應(yīng)的抗滑樁間距計算公式的嘗試[A];建筑結(jié)構(gòu)高峰論壇——復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)彈塑性分析技術(shù)研討會論文集[C];2012年

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1 強小俊;樁承地基路堤荷載傳遞機理的研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2009年

2 史�，�;雙排樁支護結(jié)構(gòu)性狀研究[D];浙江大學(xué);2010年

3 吳坤銘;邊坡及其抗滑樁加固工程可靠性分析方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2011年

4 劉俊飛;鐵路CFG樁復(fù)合地基沉降控制機理與計算方法研究[D];西南交通大學(xué);2011年

5 郭忠賢;夯實水泥土樁復(fù)合地基特性研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

6 蔡德鉤;加筋網(wǎng)墊在樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)路基中的計算方法研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2011年

7 賈寧;軟土地基高速公路拓寬的沉降性狀及處理研究[D];浙江大學(xué);2004年

8 楊宇;雙向增強體復(fù)合地基承載性能研究[D];湖南大學(xué);2006年

9 余闖;路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基理論與應(yīng)用研究[D];東南大學(xué);2006年

10 張軍輝;軟土地基上高速公路加寬變形特性及差異沉降控制標準研究[D];東南大學(xué);2006年

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1 劉凱;注漿微型鋼管組合樁抗滑機制及計算方法研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 李堅卿;柔性基礎(chǔ)下樁體復(fù)合地基解析法研究[D];浙江大學(xué);2011年

3 馮偉強;公路筒樁復(fù)合地基數(shù)值研究[D];浙江大學(xué);2011年

4 魏業(yè)清;利用抗滑樁進行滑坡支護的設(shè)計理論研究[D];昆明理工大學(xué);2008年

5 張良;CFG樁復(fù)合地基在南陽地區(qū)的應(yīng)用研究[D];西華大學(xué);2011年

6 張明瑞;門型抗滑樁支護滑坡時受力特性的數(shù)值模擬研究[D];南京大學(xué);2011年

7 史芳;樁—網(wǎng)復(fù)合地基在高速公路加寬工程中的應(yīng)用研究[D];長安大學(xué);2010年

8 郭娟;高速公路鹽漬化軟土地基加固技術(shù)與變形規(guī)律研究[D];長安大學(xué);2011年

9 張搏;潘集寨滑坡穩(wěn)定性與治理方案分析研究[D];長安大學(xué);2011年

10 段平;樁承式路堤土拱效應(yīng)的機理研究及數(shù)值模擬[D];華南理工大學(xué);2011年

【二級參考文獻】

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1 余闖;劉松玉;杜廣印;楊昭宇;吳荷君;;樁承式路堤土拱效應(yīng)的三維數(shù)值模擬[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年01期

2 賈海莉,王成華,李江洪;基于土拱效應(yīng)的抗滑樁與護壁樁的樁間距分析[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2004年01期

3 賈致榮;譚煒;;樁承路堤土拱效應(yīng)現(xiàn)場試驗與分析[J];工程勘察;2008年06期

4 沈偉,池躍君,宋二祥;考慮樁、土、墊層協(xié)同作用的剛性樁復(fù)合地基沉降計算方法[J];工程力學(xué);2003年02期

5 強小俊;萬長虹;江輝煌;;帶樁帽樁網(wǎng)加固路堤的模型試驗及分析比較[J];工業(yè)建筑;2009年05期

6 楊雪強，何世秀，，莊心善;土木工程中的成拱效應(yīng)[J];湖北工學(xué)院學(xué)報;1994年01期

7 鄭俊杰;陳保國;Sari W.Abusharar;王仙芝;;雙向增強體復(fù)合地基樁土應(yīng)力比分析[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年07期

8 鄭俊杰;張軍;馬強;蒲訶夫;;雙向增強體復(fù)合地基樁土應(yīng)力比三維分析[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

9 張軍;鄭俊杰;馬強;董友扣;;路橋過渡段路堤加筋現(xiàn)場試驗和數(shù)值模擬分析[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年09期

10 朱碧堂,溫國炫 ,劉一亮;基坑開挖和支護中土層拱效應(yīng)的理論分析[J];建筑技術(shù);2002年02期

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1 陳保國;山區(qū)高速公路涵—土作用機理及路基處理研究[D];華中科技大學(xué);2008年

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2 周靜南;廖紹凱;梅甫良;;樁受側(cè)向位移作用下土拱效應(yīng)問題的有限元分析[J];嘉興學(xué)院學(xué)報;2009年06期

3 梁音;李守德;;平行抗滑墻間土拱效應(yīng)機理研究[J];公路工程;2013年04期

4 燕繼宇;陳劍平;閆歡;趙曉菊;孔元元;李欣杰;;砂-粘互層樁間土拱效應(yīng)的數(shù)值分析[J];中國水運(下半月);2014年04期

5 張建勛,陳福全,簡洪鈺;被動樁中土拱效應(yīng)問題的數(shù)值分析[J];巖土力學(xué);2004年02期

6 聶如松;冷伍明;鄧宗偉;趙健;;被動方樁土拱效應(yīng)三維有限元分析[J];工業(yè)建筑;2007年07期

7 鄒登亮;;基坑工程中土拱效應(yīng)分析[J];城市地質(zhì);2007年03期

8 魏業(yè)清;張林洪;;土拱效應(yīng)的樁板墻擋板設(shè)計[J];水科學(xué)與工程技術(shù);2008年S2期

9 張培澤;;淺談土拱效應(yīng)的研究與應(yīng)用[J];山西建筑;2009年23期

10 耿建勛;耿永常;張克緒;;水平土拱效應(yīng)在護壁樁設(shè)計中的應(yīng)用[J];地下空間與工程學(xué)報;2009年04期

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1 張建勛;陳福全;簡洪鈺;;被動樁中土拱效應(yīng)問題的數(shù)值分析[A];首屆海峽兩岸土木建筑學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

2 徐東;周順華;王炳龍;;粘土拱效應(yīng)離心模型試驗[A];中國土木工程學(xué)會第八屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

3 加瑞;朱偉;鐘小春;;砂土拱效應(yīng)的室內(nèi)模型試驗研究[A];第二屆全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會論文集（下冊）[C];2006年

4 鄒登亮;孫強;李厚恩;史哲;;基坑工程中土拱效應(yīng)分析[A];中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會2006年學(xué)術(shù)年會暨“城市地質(zhì)環(huán)境與工程”學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

5 楊敏;古海東;孫寬;;考慮土拱效應(yīng)的疏排樁支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形分析[A];第十二次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會會議論文摘要集[C];2012年

6 朱朝輝;;建立考慮土拱效應(yīng)的抗滑樁間距計算公式的嘗試[A];建筑結(jié)構(gòu)高峰論壇——復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)彈塑性分析技術(shù)研討會論文集[C];2012年

7 石勝偉;梁炯;;基于土拱效應(yīng)微型組合抗滑樁距徑比的研究[A];第九屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2012年

8 加瑞;朱偉;鐘小春;;砂土拱效應(yīng)的擋板下落試驗及機理研究[A];第一屆中國水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會論文集（下冊）[C];2006年

9 張云軍;宰金珉;王旭東;;基坑開挖過程中支護樁土拱效應(yīng)探討[A];第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2006年

10 鄒新軍;楊眉;;雙向增強體復(fù)合地基土拱效應(yīng)分析[A];第二屆全國環(huán)境巖土與土工合成材料技術(shù)研討會論文集（一）[C];2008年

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1 李成芳;預(yù)應(yīng)力錨拉樁三維土拱效應(yīng)研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 董捷;懸臂樁三維土拱效應(yīng)及嵌固段地基反力研究[D];重慶大學(xué);2009年

3 蔣波;擋土結(jié)構(gòu)土拱效應(yīng)及土壓力理論研究[D];浙江大學(xué);2005年

4 胡俊強;雙排樁土拱效應(yīng)及嵌固段受力特性研究[D];重慶大學(xué);2014年

5 王振強;懸臂抗滑樁土拱效應(yīng)的靜力及動力特性研究[D];重慶大學(xué);2014年

6 周龍翔;土釘支護體系土拱效應(yīng)及設(shè)計計算理論研究[D];北京交通大學(xué);2010年

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1 高翔;考慮土拱效應(yīng)的桃園至巴中高速公路K103~920~K104+300段邊坡樁板墻設(shè)計方法[D];西南交通大學(xué);2012年

2 龔小鈞;點錨設(shè)計中的三維塌落拱原理及其工程應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2010年

3 曹勝濤;土拱效應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

4 崔海浩;懸臂式單排抗滑樁土拱效應(yīng)的理論與試驗研究[D];中南大學(xué);2014年

5 管玉坤;基坑復(fù)合支護結(jié)構(gòu)的樁土相互作用與土拱效應(yīng)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

6 趙琦;土拱效應(yīng)原理研究與應(yīng)用[D];北方工業(yè)大學(xué);2014年

7 董彬彬;雙排抗滑樁土拱效應(yīng)分析[D];重慶大學(xué);2014年

8 葉永峰;排樁支護結(jié)構(gòu)中的土拱效應(yīng)[D];鄭州大學(xué);2006年

9 樊友全;懸臂樁土拱效應(yīng)模型試驗及數(shù)值模擬研究[D];重慶大學(xué);2010年

10 姚元鋒;全風(fēng)化花崗巖邊坡樁間土拱效應(yīng)研究[D];西南交通大學(xué);2010年

本文編號：2508034